Caracteristici ale sistemului de fișiere NTFS

Sistemul NTFS conține multe îmbunătățiri față de sistemele FAT. Cele mai importante sunt:

· Optimizarea utilizării spațiului în volume mari,

· Remedierea erorilor după accident,

· Protecția datelor împotriva accesului neautorizat,

· Compresie și criptare a datelor,

· Restaurarea sistemului după perturbări majore.

partiții NTFS pot controla dimensiunea de câteva sute de terabytes. În ceea ce privește securitatea, administratorii au acum posibilitatea de a utiliza built-in functii de protectie pentru politicile de acces ale utilizatorilor pentru fișiere și foldere, EFS criptare de fișiere (File Encryption System - EFS).

· Număr limitat de volume de 26 (roți de la A la Z);

· Secțiunea Schimbarea a întotdeauna necesară o repornire;

· Informații despre volume NTFS stocate în registru, că utilizarea discului complicat la un alt sistem.

· Îmbunătățirea transfer de date,

· Introducerea posibilă stabilirea unor valori ale dimensiunii clusterului, altele decât 512 octeți fixe;

· Îmbunătățirea funcțiilor administrative: indexare de dosare și limitarea de memorie de cheltuieli suplimentare.

Sistemul de fișiere NTFS este o realizare distins de structurare: fiecare componentă de sistem este un fișier - chiar și pentru servicii de informații. Cel mai important fișier în NTFS este numit MFT (Master File Table - comună tabelul de fișiere). În contrast cu FAT. care stochează tabelul separat, la începutul volumului, NTFS MFT pune fișiere ascunse.

NTFS partiție poate fi aproape orice dimensiune. dimensiunea sa maximă este limitată doar de dimensiunea hard disk-uri.

NTFS imparte tot locul util purtătorul în clustere - blocurile de date, dimensiunea de cluster este schimbat de la 512 octeți la 64 Kbytes (considerat dimensiunea standard cluster de 4 Kbytes).

NTFS unitate este împărțit în două părți. Primele 12% din disc sunt alocate MFT zonei - un spațiu în care se dezvoltă metafile MFT. Burn orice date în acest domeniu, este imposibil. MFT-zona este întotdeauna păstrată gol - acest lucru se face pentru a se asigura că cel mai important fișier de serviciu (MFT) să fie fragmentat la o creștere. Restul de 88% sunt de stocare obișnuite disc pentru fișierele (Fig. 9).

Fig. 9. NTFS Structura fizică

Mecanismul de MFT-zona este următoarea: spațiu atunci când fișierele deja nu pot fi înregistrate în spațiu obișnuit, MFT-zona este pur și simplu redusă (în versiunea actuală a sistemului de operare exact de două ori), eliberând astfel pentru înregistrarea fișierelor. La curățarea zonei de obicei MFT zona se poate extinde din nou. Acest lucru nu exclude situația în care în această zonă vor rămâne fișiere normale.

MFT este situat în MFT-zonă și oferă un director centralizat al tuturor fișierelor pe disc rămase (inclusiv, și eu). MFT gestionează toate fișierele și volume, așa-numitele metadate folosind o bază de date relațională. informații plasate în rânduri și coloane sunt înregistrate atribute ale fișierelor (ascunse, criptate comprimat, sistem, etc.) Fișier.

MFT este împărțit în înregistrarea dimensiuni fixe (de obicei 1 Kbyte) și fiecare înregistrare se potrivește cu orice fișier. Primele 16 dosare sunt menaj și sistemul de operare disponibile - acestea sunt numite metafișier. prima Metafișier - el MFT. până la 900 bytes de fișiere pot fi plasate în întregime într-o singură înregistrare. Pentru fișiere mai mari, MFT conține indicii locația lor în spațiul de stocare pe disc. Același lucru se aplică la foldere: dacă acestea sunt suficient de mici, este complet inclus în MFT.

Primele 16 elemente MFT - singura parte a discului, care are o poziție fixă. Al doilea exemplar al primelor trei înregistrări, este stocată fiabilitatea (acestea sunt foarte importante), exact în mijlocul discului. Restul MFT-fișier poate fi stocat ca orice alt fișier în locații de disc arbitrare - pentru a restabili poziția, puteți să-l utilizați, „captură“ pentru foarte baza - primul element MFT.

Fiecare Metafișier este responsabil pentru orice aspect al sistemului. Avantajul acestei abordări este flexibilitatea. De exemplu, în sistemul de fișiere FAT, deteriorarea fizică a zonei FAT este fatală pentru funcționarea întregului disc, și NTFS se poate deplasa chiar și un fragment de pe disc toate zonei sale de serviciu, ocolind orice defecte de suprafață - dar primele 16 elemente MFT.

Metafișierele sunt în directorul rădăcină disc NTFS - ele încep cu simbolul numele „$“. În prezent, sunt utilizate următoarele fișiere meta:

· $ MFTmirr - o copie a primelor 16 MFT înregistrările plasate în mijlocul discului;

· $ LogFile - jurnalizarea fișier de sprijin;

· $ Volum - informații de serviciu (eticheta de volum, fișiere versiunea sistemului, etc.);

· $ AttrDef - lista de atribute standard de fișiere de pe volum;

· $ Bitmap - spațiu liber carte de volum;

· $ Boot - sectorul de boot (în cazul în care partiția de încărcare);

· $ Cota - fișier care înregistrează drepturi de utilizator de pe utilizarea spațiului pe disc;

· $ Upcase - fișier tabel de corespondență cu majuscule și minuscule în numele de fișiere din volumul curent.

Toate fișierele plasate pe disc sunt menționate în MFT. În acest moment, toate informațiile sunt stocate pe fișierul (cu excepția datelor reale): numele fișierului, mărimea, localizarea pe fragmentele de disc, etc. În cazul în care lipsesc informații o singură înregistrare MFT. apoi a folosit câteva, nu neapărat consecutive.

fișiere mici (până la 900 de octeți) sunt stocate direct în MFT. în datele rămase din spotul principal în cadrul aceluiași MFT de înregistrare. Fișierele care ocupă sute de bytes, de obicei, nu au un exemplu de realizare „fizică“ în zona de fișier principal - toate datele din fișierul este stocat într-un singur loc - în MFT.

Numele fișierului poate conține orice caractere, inclusiv un set complet de caractere internaționale, deoarece acestea sunt reprezentate în Unicode - o reprezentare de 16 biți, care dă 65.535 de caractere diferite. Lungimea maximă nume de fișier - 255 de caractere.

Directorul pe NTFS este un anumit fișier care conține link-uri către alte fișiere și foldere, creând structura ierarhică a datelor de pe disc. Fișierul catalog este împărțit în blocuri, fiecare dintre ele conținând un nume de fișier, atributele de bază și link-ul către elementul MFT. care oferă deja informații complete cu privire la intrarea director. Structura internă a directorului este un arbore binar (B-tree). Acest lucru înseamnă următoarele: pentru a găsi un fișier cu acest nume în directorul liniar, cum ar fi, de exemplu, în FAT, sistemul de operare trebuie să verifice toate elementele directorului până când găsește cel potrivit. Un arbore binar are același nume de fișier, astfel încât căutarea de fișiere este un mod mai rapid - prin obținerea unui răspuns din două cifre întrebări cu privire la poziția de fișier. Problema pe care un arbore binar este în măsură să dea un răspuns, este aceasta: în ce grup, în ceea ce privește acest element este numele dorit - mai mare sau mai mic? Căutarea începe cu o întrebare la elementul de mijloc, și fiecare răspuns îngustează zona de căutare, în medie, de două ori. Fișierele sunt sortate în ordine alfabetică, iar răspunsul la întrebarea făcut mod evident - prin compararea literelor inițiale. Gama de căutare redus de două ori începe investigate în mod similar, pornind din nou de la elementul din mijloc. B-tree exemplu de căutare este prezentată în Fig. 10.

Astfel, pentru a găsi un fișier între, de exemplu, în 1000, FAT va trebui să efectueze o medie de 500 de comparații (cel mai probabil că fișierul este găsit în mijlocul de căutare), un sistem bazat pe B-copac - în jurul valorii de 10 (2 10 = 1024).

Director disc principal - rădăcină - nu este diferită de pe cataloage convenționale, în plus față de referințele speciale la ea de la începutul MFT metafișier.

NTFS - sistem tolerant la erori care se pot pune în starea corectă la aproape orice accidente din lumea reală.

Tabel. 4 prezintă restricția impusă asupra sistemului de fișiere NTFS și FAT.

Tabelul 4. filesystems Limitări

· Dimensiunea minimă de volum este de aproximativ 10 MB · În practică, este recomandat pentru a crea o dimensiune de volum care nu depășește 2 TB · Utilizarea în format NTFS nu poate floppy

Teoretic, dimensiunea fișierului poate fi de 16 Ebytes (2 63 -1)

· FAT16 suportă fișiere de până la 2 GB · FAT32 acceptă fișiere de până la 4 GB

Pentru noul sistem de operare Vista, Microsoft dezvoltă un nou sistem de fișiere Windows Future Storage (WinFS - «sistem de stocare iminentă"), concepute pentru a înlocui NTFS și FAT. WinFS se bazează pe un NTFS modificat cu funcții administrative îmbunătățite, oferind acces la fișiere, sincronizarea și protejarea resurselor de fișiere.

Esența WinFS este așa-numitul model de date - un mecanism care administrează continuu elemente și structuri digitale sau „subiecte» (articole). Obiectele folosite elemente descriptive care depășesc conceptul unui fișier. Aceste elemente descriptive care nu sunt prezente în fișierul, și sunt deținute în totalitate și operate de WinFS. Atunci când acest sistem ca subiecți pot fi detectate nu numai fișiere, ci și, de exemplu, contacte, link-uri web, email-uri, etc.

Sarcina №4 1. Determinați care sistemele de fișiere sunt utilizate pe hard disk statie de lucru: · rulați comanda meniul principal pentru Windows: Start Þ ajustare Þ panoul de control Þ administrare Þ Computer Management; · În panoul din stânga al consolei Computer Management, extindeți secțiunea de stocare, și dublu-clic pe opțiunea Disk Management; · În panoul din dreapta al consolei Computer Management afișează informații despre structura discului și sistemul de fișiere; · Înregistrați aceste informații în registrul de lucru; · Închideți fereastra consolei. 2. Se determină caracteristicile unității logice și fizice de stația de lucru: • Finalizarea comanda meniul Start din Windows: Start Þ programe Þ standard Þ Instrumente de sistem Þ Pentru informații despre sistem; · În panoul din stânga al consolei Pentru informații despre sistemeraskroyte secțiunea Componente, și în ea - sub-memorie; · Dublu clic pe primele discuri de opțiune. În panoul din dreapta afișează caracteristicile unități logice. Notați valorile în registrul de lucru; · Faceți dublu clic pe a doua opțiune discuri. În panoul din dreapta afișează caracteristicile discurilor fizice. Notați valorile de bază în registrul de lucru; · Închideți fereastra consolei.